沥青稳定碎石基层在公路工程中的应用研究
2018-01-31许海标
许海标
摘 要:近年来,公路工程建设规模不断扩大,在社会经济发展中占据重要地位,也为日常出行提供了极大的便利。但在车辆荷载及外界环境因素影响下,路面易出现沉降、反射性裂缝等病害,降低车辆通行的安全性。通过沥青稳定碎石基层的施工,能够最大限度上减少收缩裂缝,优化路面使用性能。本文主要以具体工程案例为切入点,对沥青稳定碎石基层的施工工艺进行分析。
关键词:公路工程;沥青稳定碎石基层;施工工艺
中图分类号:U416.216 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)01-0109-01
伴随国民经济快速发展,我国机动车保有量逐渐攀升,公路工程在运营过程中承担了更大的交通压力,对其施工质量也提出了更高的要求。沥青胶结料、矿质骨料等是沥青稳定碎石混合料的主要组成部分,为颗粒性材料,基层整体强度受到材料之间粘结力和内摩擦阻力的影响。通常情况下,沥青混合料的级配不同,其所构成的空间结构类型也存在一定差异,必须结合公路工程的实际情况,严格遵循相关标准,制定最佳施工方案,确保满足工程建设需求,提升路面整体强度及稳定性,延长工程使用寿命。
1 工程案例
某公路工程施工路段全长为193.43km,路基宽度28m,设计为双向四车道,在三个合同段内采用沥青稳定碎石结构,以提升路面的使用性能。经由技术人员对施工现场地质条件的勘测,采用石灰岩碎石作为主要碎石集料,矿料孔隙率在4%—4.5%左右,油石比以4.2%为宜。严格遵循相关技术规范,按照设计方案要求进行组织施工部署,确保工程建设顺利进行。
2 沥青稳定碎石基层施工工艺
2.1 原材料技术要求
首先是碎石材料,应确保粒径均匀,不得存在风化现象,软石含量控制在5%以内,在使用之前遵循规定要求进行检测,对于性能指标不符合要求的材料,禁止应用在施工之中。其次是填料,通常采用干燥、洁净的矿粉,将其表观密度控制在条件允许范围内。根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的要求,检测沥青材料各项指标,具体要求如表1所示。必须按照品种、标号等分开存放沥青材料,储存温度宜控制在130—170℃之间。
2.2 配合比例设计与优化
沥青稳定碎石基层在路面结构中作为主要承重层,承担了大部分车辆荷载压力,必须确保其刚度及强度满足要求,科学设置配合比例,避免永久变形。在全面掌握各项材料性能指标的前提下,采用马歇尔试验合理确定沥青用量,综合考虑稳定度、油石比、流值三项指标,将油石比控制在3%以上,若低于这一数值,就可能会出现花白料,影响基层整体强度。为检验沥青稳定碎石混合料的性能,可按照设计比例制作马歇尔试件,以检验其高温稳定性能及抵抗水损害的能力,并根据试验结果适当调整配合比例。
2.3 下承层准备
在施工开始前全面清理下承层,不得存在碎石等杂物,检验工作面平整度,及时回填坑洼现象,并适当碾压密实,提高下承层的稳定性和承载能力。随后根据施工方案的要求测量现场各项参数,恢复路面中线,预埋工作桩,桩体间距控制在10m左右,曲线段可适当加密桩体,同时进行水平测量,设置摊铺机自动找平基线,为后期施工提供参考。
2.4 混合料拌合与运输
严格按照配合比例的要求确定各项原材料用量,尽量减少误差,确保混合料的性能满足施工要求,由于沥青混合料的级配相对较粗,宜适当延长拌合时间,待混合料充分搅拌均匀,所有集料表面均应裹附沥青,且不得存在花白料以及团块现象,在条件允许的情况下可通过试拌确定最佳拌合时间。在混合料拌合过程中,应严格控制加热温度,通常为160—170℃左右,若超过190℃应视为废弃料。将车厢内壁清扫干净,涂刷适量的油水混合液,便于后期卸料,装料时前后移动运输车辆,有效减少离析现象。综合考虑施工进度及摊铺能力确定运输速度,不得出现断料的现象,保证施工的连续性。
2.5 混合料摊铺
待混合料运送至施工现场之后,应检验其是否存在离析现象,确保质量合格之后,由专人指挥将其卸入摊铺机料斗内,尽量避免中途停机待料,不仅延缓施工进度,也会对基层施工质量造成影响。螺旋布料器内应有足够的混合料,保证在送料器高度的2/3以上,若混合料过少,在螺旋送料器转动过程中,将粗、细集料分离,极易出现路面离析。摊铺机保持匀速、缓慢运行,行驶速度控制在1-2m/min,实施连续不间断的摊铺作业,采用钢丝引导的方式控制摊铺厚度,与设计方案要求的松铺系数保持一致,在摊铺过程中实时检测作业面的宽度、厚度等指标参数,及时调整不合格之处,并按照规定要求设置路拱,便于排除积水。对于机械摊铺施工不到位的部分,应组织人工摊铺整平,以提升基层的稳定性。
2.6 碾压成型
碾压施工分为三部分:一是初压,主要以静压为主,合理规划碾压方向、路线,禁止出现突然调头或变速的现象,错开往返转折点,形成阶梯形。混合料温度是影响碾压质量的重要因素,在高温情况下,沥青混合料不仅具有良好的和易性,且易于碾压密实,因此,必须严格控制初压温度。不得低于140℃。二是复压,以振动碾压为主,压路机运行速度保持在3-4.5km/h左右,避免出现过振的现象,否则会导致集料破碎,磨损沥青膜,复压温度应在130℃以上。三是终压,采用双钢轮振动压路机进行路面静压,直至工作面不存在明显轮迹,确保平整度满足规范要求,终压温度在100℃以上。
3 沥青稳定碎石施工质量控制措施
(1)碾压是沥青稳定碎石基层施工的关键环节,为保证基层压实程度,可选取具有代表性的路段进行试验施工,确定最佳的机械组合方式及碾压次数,为后期施工提供积极指导。按照由外至内的碾压顺序逐步推进,相邻工作段保持1/3-1/2的轮迹重叠范围,以免漏压,压路机运行过程中不得停顿或突然转向,若出现沥青混合料粘轮现象时,可喷洒少量的洗衣粉水。同时注重施工缝的处理,在已经成型的混合料端部,采用6m直尺检测其平整度,挖除超过3mm的部分,并将切面清理干净后方可继续施工。在接缝位置碾压时,应合理控制碾压速度及方向,保证接缝的稳定性,上下层接缝保持一定的错开距离,通常为1m左右。
(2)根据工程建设的实际情况构建起完善的质量管理体系,将各施工环节纳入管理范畴之内,每道工序施工完成后组织施工人员进行质量检测,及时发现施工阶段存在的质量问题,并采取相应的处理措施。尤其注重现场空隙率及压实程度的检测,待施工完成后,在规定时间内采用钻芯法对上述指标进行检测,确保满足技术规范。据相关研究表明,若沥青混合料的孔隙率过高,超过7%以上时易产生损害,因此需对這一指标进行严格控制。为规范施工操作行为,还应针对工程重点及难点部分组织施工人员的技术培训,充分掌握沥青稳定碎石基层施工的规范,减少操作失误,从根本上提升施工质量。
4 结语
综上所述,近年来,我国机动车保有量快速攀升,要求不断提高公路工程施工质量,以保证车辆行驶的安全性。沥青稳定碎石基层施工效率高,且抗水损害能力强,路面结构受力更为均匀,能够有效提升行车舒适度,应用范围相对较广。在具有施工过程中,必须充分掌握相关技术标准,严格遵循工艺流程,加强重点部位及薄弱环节的质量控制措施,构建起完善的质量管理体系,及时发现潜在隐患,并采取必要的处理措施,从根本上提升公路路面结构的稳定性,延长使用年限。
参考文献
[1]冯新军,郝培文,查旭东.沥青稳定碎石基层抗反射裂缝能力评价方法[J].中国公路学报,2011,(2):6-11.endprint